尾座式无人机融合了传统旋翼无人机和固定翼无人机的优点。它既具有垂直起降的特性，可以部署在各种受限环境中，如山区丘陵地带以及狭窄的城市街道；又具有水平高速巡航功能，增加了滞空时间，扩大了航程。尾座式无人机因其独特的功能而引起了国内外学者的关注和研究。本文主要研究了尾座式无人机的飞行控制器设计。尾座式无人机的飞行方式包括水平飞行模式、垂向飞行模式和过渡飞行模式等三种模式。由于尾座式无人机在水平飞行模式下与固定翼无人机类似，因此本文只针对后两种飞行模式进行控制器综合。为此，我们对尾座式无人机模型进行了数学描述和分析；考虑到直接对该高阶非线性模型进行控制器设计比较困难，本文引入了一种新的模型化简方法；针对尾座式无人机在飞行过程中大角度姿态机动、不确定描述以及参数摄动等因素，本文利用L1自适应控制理论完成尾座式无人机飞行控制器的设计。首先，本文基于垂向欧拉角和水平欧拉角建立了尾座式无人机的数学模型。这样做不但可以避免水平欧拉角在垂向飞行模式下的奇异性，而且相对于单位四元数而言，该描述方法具有明确的物理含义。同时，通过对尾座式无人机的气动布局和构形的分析，建立了力和力矩的生成机制，进而获得了尾座式无人机的六自由度非线性数学模型。然后，为了便于飞行控制系统的设计，本文基于各通道的耦合特性对尾座式无人机的数学模型作化简。为此，我们在选取的工作点附近对非线性模型进行了小偏差线性化处理，并对得到的线性化模型进行解耦处理，获得四个独立的控制回路。这四个控制回路分别为升降舵—俯仰角回路、副翼舵—滚转角回路、方向舵—偏航角回路以及油门—空速回路。最后，利用L1自适应控制理论设计了垂向飞行模式控制器和过渡飞行模型控制器。垂向飞行模式控制器由三个姿态控制回路和空速控制回路构成，其中姿态控制回路采用自适应控制器，其期望闭环系统利用LQR来设计；空速控制回路采用传统的PI控制器。过渡飞行模式控制器的设计是建立在原有垂向和水平飞行控制器的基础上；首先在过渡飞行过程中选取若干切换工作点，然后在切换工作点处设计局部控制器，最后这些局部控制器之间的切换是根据俯仰角的状态来调度完成的。分别对所有的飞行模式控制器进行仿真，验证了控制系统的性能，以及对参数摄动和未建模动态特性的鲁棒性。